森林防火防雷技术方案

　　一、森林防火防雷的概述
　　
　　森林一般属于雷电高发地区，雷电损失是森林防火系统的重大威胁之一，由于受到自然条件、环境、使用者要求等多方面限制，森林防火监控摄像机系统大多安装在森林制高点上，且大多在制高点安装独立铁塔，
　　
　　*，高大的金属导体、某范围的制高点是雷电来临我们必须远离的两个区域，而森林防火监控设备、通讯设备却必须要安装在这两个环境内，如何保证雷雨季节森林防火预警系统的安全也就成了系统成败的关键。
　　
　　二、防雷方案设计依据
　　
　　国家强制标准
　　
　　1、GB50057-2010建筑物防雷设计规范
　　
　　2、GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范
　　
　　3、GB50054-2011低压配电设计规范
　　
　　4、GB50174-2008电子计算机机房设计规范
　　
　　5、GB11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器
　　
　　6、GB50052-2009供配电系统设计规范
　　
　　7、GB/T50311-2007建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范
　　
　　标准
　　
　　1、IEC61024建筑防雷标准
　　
　　2、IEC61312雷电电磁脉冲的保护
　　
　　3、IEC61643电源防雷器
　　
　　参考图集
　　
　　1、99D501-1建筑物防雷设施安装(原99D562)
　　
　　2、05D501-2等电位联结安装
　　
　　3、03D501-3利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装
　　
　　4、03D501-4接地装置安装
　　
　　法律法规
　　
　　1、中华人民共和国安全生产法
　　
　　2、中华人民共和国气象法
　　
　　3、*《防雷工程专业设计、施工资质管理办法》
　　
　　三、防雷系统的重要性
　　
　　一套森林防火防雷系统其预警技术的成熟、*、有效与否，对系统本身的作用是加分项，系统*、预警技术成熟、误报率低、漏报率低的森林防火系统可能获评得60分、70分、80分，甚至接近100分；防雷技术是减分项目，防雷系统不合格可能会使系统崩溃，设备损坏，直接导致防火系统得0分。
　　
　　四、雷电防护的概述
　　
　　整体防雷可分为雷电预警系统、直击雷、感应雷（电源、信号防雷）、防雷接地，感应雷又可以分为静电感应雷、电磁感应雷。直击雷对设备的危害zui大，一般发生在zui高处或湿润地区；危害zui大的是其危害性足以损坏设备，发生概率确居高不下的感应雷或电源信号防雷。
　　
　　1）雷电预警系统
　　
　　雷电预警主要是提前预知雷电发生点、高度、强度，主要设备有腾辉智能大气电场仪器、雷电声光报警系统，闪电检测系统，包括接地系统。
　　
　　2）直击雷防护
　　
　　主要安装仿生树避雷针、独立避雷针塔、THZ-05C先导放电避雷针、四角避雷塔、不锈钢避雷针、玻璃钢避雷针等进行防护，特殊避雷针应考虑采用绝缘引下线处理。避雷针安装高度根据实际符合滚球半径计算法。
　　
　　3）电源信号防雷
　　
　　主要是防护监控摄像机、灯光、用电设备电源防雷、等电位联接。
　　
　　4）防雷接地系统
　　
　　1、垂直接地体材料
　　
　　垂直接地体采用烧制型WJD-01T膨胀石墨非金属接地体、铜包钢接地棒、铜材、热镀锌钢材（钢管、圆钢、角钢、扁钢）、离子接地棒、锌包钢或其它新型接地材料。
　　
　　2、水平接地体材料
　　
　　水平接地体一般采用纯铜线、镀铜线、热镀锌扁钢、锌包钢等。
　　
　　3、接地材料有以下要求：
　　
　　a、采用热镀锌钢管时，钢管壁厚不小于3.5m;
　　
　　b、采用热镀锌角钢管，角钢不小于50mm*50mm*5mm;
　　
　　c、采用热镀锌扁钢时，扁钢不小于40mm*4mm;
　　
　　d、采用热镀锌圆钢时，圆钢直径不小于8m;
　　
　　e、接地模块分为烧制型与压制型，常用规600mm*150mm*100mm,
　　
　　f、铜包钢接地棒，镀铜厚度；≤0.25mm，ф16*1500mm型号：YBD-01B
　　
　　g、离子接地棒时，WJD-Lф50*1500mm
　　
　　h、采用物理降阻剂时，电阻率R=0.45，降阻率在60-95%之间，石墨含量70%，型号：WJD-Z25与WJD-Z10
　　
　　4、地网施工布置
　　
　　地网布置依据地形设计为L型、口型、一字、H型或圆型。
　　
　　5、地网挖掘
　　
　　接地地网挖掘深度大于0.8米，根据土壤如：石头、沙土、建筑垃圾、黄土等情况，北方城市一定要达到冻土层以下。
　　
　　五、防雷工程的具体做法
　　
　　通过避雷针、引下线、接地体组成直击雷、静电感应雷的避雷防护，通过一组避雷器实现电磁感应雷的避雷防护，避雷器组一般选择开关型避雷器，I级、II级、III级防雷器组合，旨在通过多级防雷器层层泄雷，从而达到降低、减少雷电损害的目的。这套方案充分借鉴了建筑行业防雷规范，并且这套技术经受住了建筑行业多年的检测，是建筑行业目前为止合理、经济、可靠、安全的解决方案。
　　
　　如上图所示，在建筑行业广泛应用、安全可靠的防雷避雷系统是否可以安全的应用在森林防火系统中呢？两者主要区别有如下几点：
　　
　　1、地处高度不同，建筑一般不会设计在制高点上，且周边地势起伏不大，不至于成为异常突出的高点，而森林防火一般设计在附近地势制高点，且一般周边地势逐渐走低，这样森林防火的预警视野才更好。
　　
　　2、土壤条件不同，建筑一般地处相对肥沃的土壤，且建筑地基深度较深，这样其接地电阻可以做到非常合理。森林防火地处高山，往往土壤稀薄，其土壤深度也非常薄，接地电阻很大达到设计规范，即便通过加长引下线、增多接地体实现了设计要求的接地电阻，可过长的引下线、过多分布的接地体根本无法泄露瞬间的雷电高压。况且雷电一般早于降雨，稀薄的土壤根本无法保留更多的水分，其瞬间的接地电阻可能高于设计要求；
　　
　　3、造价不同，由于建筑物价值较高，加上是人民群众生活、生产的地方，其防雷接地组件的预算、造价相对高于孤零零的森林防火监控塔，较低的预算也导致森林防火预警系统的接地系统无法和建筑接地系统相媲美；
　　
　　六、专为森林防火预警系统设计的高山环境避雷方案
　　
　　郑州万佳防雷有限公司综合多年在雷电环境施工的经验，总结了一套适用于高山环境，风景区的防雷方案，其核心原理在于等电位联接、雷电预警、膨胀烧制石墨接地系统，THZ-05C先导放电避雷针使其在雷电来临、供电系统混入高压后，不产生强电的电流，从而保护我们珍贵的前端设备，且专为高山环境设计了自修复子系统，真正实现了免维护、免人工干预的防雷、避雷方案；
　　
　　当然我们的高山避雷器产品，并不能取代避雷器组、接地系统，仅仅是在原系统上增加一套保护措施，避雷器、防浪涌保护器依然是森林防火预警系统*的重要措施，是避雷作用的主力军，上万伏的雷电电压经过避雷主力消耗后，依然可能残留上千伏的残压，这些残压对强电设备（如灯泡）几乎没有损害，但森林防火预警设备隶属于弱电系统，工作在36V以下，部分核心组件工作电压仅为3V，轻微的高压足以损坏设备。
　　
　　我们在实际项目应用中，一般选择多重防雷机制，如I级避雷器、II级别避雷器、III级避雷器、主动隔离型设备、被动隔离型设备、高山避雷器、防浪涌插座、智能分离型避雷装置、高山保护电源、天馈防雷器、等电位连接器、网络防浪涌保护器、烧制膨胀石墨接地体、雷电预警、雷电计数器等，大自然的力量是不可估量的，雷电的破坏力也远远超出我们的想象，只有合理的、多级的、冗余的、*的保护措施，才能在强大的大自然作用下保护好我们珍贵的森林防火预警设备、通讯设备。